(57)【要約】【課題】外部加熱手段にトラブルが発生した場合でも、定着装置の損傷または劣化を防止する外部加熱定着方式の定着装置を実現する。【解決手段】定着装置６は、画像形成ジョブの実行中（定着動作状態）において定着ローラ５０の表面の温度を第１設定温度まで加熱するよう内部ヒーターランプ５４および外部ヒーターランプ７４・７５を制御する制御部と、定着ローラ５０の表面の温度を測定し、測定した温度の情報を制御部に与えるサーミスタ９０とを備え、制御部は、画像形成ジョブの実行中において、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４および外部ヒーターランプ７４・７５の使用状況を監視し、外部ヒーターランプ７４・７５に対する内部ヒーターランプ５４の使用割合が所定の基準値を上回る場合、内部ヒーターランプ５４による定着ローラ５０の加熱を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着部材と、上記定着部材の表面に圧接される加圧部材と、上記定着部材を内部から加熱する内部加熱手段と、上記定着部材の表面を外部から加熱する外部加熱手段とを備え、待機状態と定着動作のための定着動作状態とを有し、上記定着動作状態では、上記定着部材と上記加圧部材との間にて、記録材を搬送しながら上記記録材上のトナー像を上記記録材上に熱定着させる定着装置において、
上記定着部材の表面の温度を測定する第１温度測定部と、
上記定着動作状態において、上記第１温度測定部による測定温度が第１設定温度となるように上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の動作を制御するとともに、上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の使用状況を監視し、上記外部加熱手段に対する上記内部加熱手段の使用割合が基準値を上回る場合に、上記使用割合が基準値以下である場合よりも、上記内部加熱手段による上記定着部材の加熱を抑制する第１制御を行う制御部とを備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
上記定着部材と上記加圧部材との少なくとも一方を駆動して上記定着部材と上記加圧部材とを回転させる駆動手段を備え、
上記制御部は、上記第１制御として、上記定着部材と上記加圧部材との間における上記記録材の通紙速度が、上記内部加熱手段の使用割合が上記基準値以下である場合の通紙速度よりも低下するように、上記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
上記制御部は、上記第１制御として、上記第１設定温度を、上記内部加熱手段の使用割合が上記基準値以下である場合の温度よりも低い温度に変更することを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
上記外部加熱手段における、上記定着部材の表面に当接する部材の温度を測定する第２温度測定部を備え、
上記外部加熱手段は、定着部材の表面に当接する上記部材として外部加熱部材を備え、
上記制御部は、上記第２温度測定部による測定温度が第２設定温度となるように上記外部加熱手段の動作を制御するとともに、上記内部加熱手段の使用割合が上記基準値を上回る場合、上記第２設定温度を、上記使用割合が上記基準値以下である場合の上記第２設定温度よりも高い温度に変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
上記制御部は、上記第１制御として、上記定着動作状態を停止することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
定着部材と、上記定着部材の表面に圧接される加圧部材と、上記定着部材を内部から加熱する内部加熱手段と、上記定着部材の表面を外部から加熱する外部加熱手段とを備え、待機状態と定着動作のための定着動作状態とを有し、上記定着動作状態では、上記定着部材と上記加圧部材との間にて、記録材を搬送しながら上記記録材上のトナー像を上記記録材上に熱定着させる定着装置の制御方法であって、
上記定着動作状態において、上記定着部材の表面の温度が第１設定温度となるように上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の動作を制御するとともに、上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の使用状況を監視し、上記外部加熱手段に対する上記内部加熱手段の使用割合が基準値を上回る場合に、上記使用割合が基準値以下である場合よりも、上記内部加熱手段による上記定着部材の加熱を抑制する第１制御を行うことを特徴とする定着装置の制御方法。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置を動作させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記制御部として機能させるための制御プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、高画質な画像を再現性良くかつ安価に形成できることから、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの２種以上の機能を有する複合機などとして利用されている。電子写真方式の画像形成装置は、例えば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む。感光体とはその表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される部材である。帯電手段は感光体表面を帯電させる。露光手段は帯電状態にある感光体表面に信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録用紙に転写する。定着手段は記録用紙上のトナー像を記録用紙に定着させて画像を形成する。
【０００３】
定着手段としては、定着ローラと加圧ローラとを含む定着装置が一般的に使用される。定着ローラはその内部に加熱手段を有し、記録用紙上の未定着トナー像を構成するトナーを加熱溶融させて記録用紙に定着させる。加圧ローラは定着ローラに圧接するように設けられ、定着ローラによるトナーの加熱溶融の際に記録用紙を定着ローラに押圧することによってトナーの記録用紙への定着を促進する。定着ローラと加圧ローラとの圧接部は定着ニップ部と呼ばれる。未定着トナー像を担持する記録用紙は、記録用紙のトナー像担持面が定着ローラ表面に接触するようにして定着ニップ部に導入され、加熱加圧によって記録用紙に未定着トナー像が定着される。
【０００４】
ところで、カラー画像の画像形成においては、記録用紙上の単位面積当たりに使用されるトナーの量が一般的な白黒画像の場合と比較して、２〜３倍程度となる。そこで十分にトナーを溶融して良好なカラー定着画像を得るため、カラー用定着装置においては、定着ローラの外径を大きくする、あるいは定着ローラ表面に形成されるゴム層を厚くする等により、定着ニップの幅を広くすることが行われている。
【０００５】
しかしながら、定着ローラの外形を大きくすること、または定着ローラ表面に形成されるゴム層を厚くすることにより、定着ローラの熱容量は大きくなる。定着ローラの内部に備えられる加熱手段のみによってこのような熱容量の大きい定着ローラを加熱する場合、立ち上げ時間が長くなるという問題、および連続定着時における定着ローラの温度追従性の低下により定着性能が低下するという問題等が発生する。そこでこれらの課題を解決するために、定着ローラの外部に加熱手段を配置して、定着ローラの表面から定着ローラを加熱することで、定着ローラの昇温速度を速める構成が提案されている。特許文献１には、このような外部加熱定着方式の定着装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４９９８９号公報（２００３年５月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
外部加熱装置により定着ローラを外部から加熱する構成においては、その特徴を生かすため基本的に外部から定着ローラへの熱供給を行うが、その構成上、定着ローラの表面を局所的に加熱することしかできない。このため、定着ローラの回転が停止している待機中は、定着ローラ内部に設けた内部熱源により定着ローラを加熱して、定着ローラの温度を所定の温度に保つ。
【０００８】
また、画像形成ジョブの実行中および立ち上げ動作中においても、補助的な加熱手段として、その内部熱源を利用する。通常、定着ローラを所定の温度に制御するためのサーミスタ等の温度測定部材は定着ローラ表面の近傍に設けられ、その温度測定結果に基づき定着ローラの外部またはその内部に設けた熱源を利用して定着ローラの表面温度を所定の温度に維持している。
【０００９】
しかしながら、内部熱源を優先的に用いて温度制御する場合と外部熱源を優先的に用いて温度制御する場合とでは、たとえ定着ローラの表面温度が同じであっても、定着ローラの断面方向（定着ローラの径方向）の温度分布は大きく異なる。主に内部熱源を用いて温度制御した場合、当然ながら内部熱源に近い定着ローラ芯金部が非常に高温になり、定着ローラの表面は最も温度が低くなる。
【００１０】
一方、主に外部熱源を用いて温度制御した場合、定着ローラの表面温度が最も高くなり、定着ローラの内側に向かうにしたがい温度は低下し、定着ローラ芯金部が最も温度が低くなる。
【００１１】
このように、内部加熱手段と外部加熱手段とを有する外部加熱定着方式では、定着ローラの外部から熱供給が可能なことから、定着ローラの表面のゴム層を厚く設定することができる。その一方で、何らかのトラブル等が発生して外部熱源からの熱供給が不十分になった場合、定着ローラの表面温度を所定の温度に維持するため内部熱源からの熱供給が増加する。その結果、定着ローラ芯金部の温度が想定レベル以上に上昇し、定着ローラを保持しているベアリング部材、または駆動ギア等の定着ローラ周辺の樹脂部材の劣化および破損を招いたり、定着ローラ芯金とゴム層との界面またはゴム層内部においてゴム材の劣化が進行して最終的には定着ローラが破損したりすることがある。
【００１２】
特許文献１には、外部加熱定着方式において定着ローラの芯金部に設けられた温度センサによって芯金部の温度を測定し、この温度情報を用いて印字中の定着ローラの温度を制御することが開示されている。しかしながら、芯金部は定着ローラの表面の通紙領域ではないため、芯金部の検出温度を基に定着ローラの通紙領域が所定の温度になるよう正確に制御するのは不可能である。また、定着ローラの通紙領域の温度を検出するための温度センサを別途設けると、定着装置が大型化し、コストが高くなる等の問題が生じる。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、何らかの異常が発生し、外部加熱手段による加熱が正常に行われない場合でも、定着装置の損傷または劣化を防止する外部加熱定着方式の定着装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る定着装置は、定着部材と、上記定着部材の表面に圧接される加圧部材と、上記定着部材を内部から加熱する内部加熱手段と、上記定着部材の表面を外部から加熱する外部加熱手段とを備え、待機状態と定着動作のための定着動作状態とを有し、上記定着動作状態では、上記定着部材と上記加圧部材との間にて、記録材を搬送しながら上記記録材上のトナー像を上記記録材上に熱定着させる定着装置において、上記定着部材の表面の温度を測定する第１温度測定部と、上記定着動作状態において、上記第１温度測定部による測定温度が第１設定温度となるように上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の動作を制御するとともに、上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の使用状況を監視し、上記外部加熱手段に対する上記内部加熱手段の使用割合が基準値を上回る場合に、上記使用割合が基準値以下である場合よりも、上記内部加熱手段による上記定着部材の加熱を抑制する第１制御を行う制御部とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
本発明に係る定着装置の制御方法は、定着部材と、上記定着部材の表面に圧接される加圧部材と、上記定着部材を内部から加熱する内部加熱手段と、上記定着部材の表面を外部から加熱する外部加熱手段とを備え、待機状態と定着動作のための定着動作状態とを有し、上記定着動作状態では、上記定着部材と上記加圧部材との間にて、記録材を搬送しながら上記記録材上のトナー像を上記記録材上に熱定着させる定着装置の制御方法であって、
上記定着動作状態において、上記定着部材の表面の温度が第１設定温度となるように上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の動作を制御するとともに、上記内部加熱手段および上記外部加熱手段の使用状況を監視し、上記外部加熱手段に対する上記内部加熱手段の使用割合が基準値を上回る場合に、上記使用割合が基準値以下である場合よりも、上記内部加熱手段による上記定着部材の加熱を抑制する第１制御を行うことを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、定着動作状態において、第１温度測定部が、定着部材の表面の温度を測定し、測定した温度の情報を制御部に与え、制御部は、定着部材の表面の温度を所定の第１設定温度まで加熱するよう内部加熱手段および外部加熱手段を制御する。そして、定着動作状態において、制御部は、内部加熱手段および外部加熱手段の使用状況を監視し、外部加熱手段に対する内部加熱手段の使用割合が所定の基準値を上回る場合、上記内部加熱手段による上記定着部材の加熱を抑制する（第１制御を行う）。
【００１７】
使用割合は、例えば、内部加熱手段および外部加熱手段のそれぞれの作動期間（電源がＯＮである期間）、積算消費電力量、または電力等から求めることができる。
【００１８】
よって、何らかの異常が発生し外部加熱手段による加熱が正常に行われない場合でも、定着部材の内部等の温度を測定する温度測定部を設けることなく、内部加熱手段および外部加熱手段の使用状況から異常を察知し、定着部材の内部の部材の必要以上の温度上昇を抑制することができる。したがって、定着部材およびその周辺部材の破損および劣化等を防止することができる。
【００１９】
上記の定着装置は、上記定着部材と上記加圧部材との少なくとも一方を駆動して上記定着部材と上記加圧部材とを回転させる駆動手段を備え、上記制御部は、上記第１制御として、上記定着部材と上記加圧部材との間における上記記録材の通紙速度が、上記内部加熱手段の使用割合が上記基準値以下である場合の通紙速度よりも低下するように、上記駆動手段を制御する構成であってもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、定着動作状態において通紙速度を低下させることにより、熱定着時に定着部材から記録材へ移動する単位時間あたりの熱量が低減され、定着部材の加熱は外部加熱手段からの加熱で十分になる。よって、定着装置は、画像形成処理を継続しつつ、内部加熱手段による定着部材の加熱を抑制することができる。
【００２１】
上記の定着装置において、上記制御部は、上記第１制御として、上記第１設定温度を、上記内部加熱手段の使用割合が上記基準値以下である場合の温度よりも低い温度に変更する構成であってもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、第１設定温度を低く変更することにより、定着動作状態中の定着部材の表面の温度はより低くてもよくなるので、定着部材の加熱は外部加熱手段からの加熱で十分になる。よって、定着装置は、定着動作状態を継続しつつ、内部加熱手段による定着部材の加熱を抑制することができる。
【００２３】
上記の定着装置は、上記外部加熱手段における、上記定着部材の表面に当接する部材の温度を測定する第２温度測定部を備え、上記外部加熱手段は、定着部材の表面に当接する上記部材として外部加熱部材を備え、上記制御部は、上記第２温度測定部による測定温度が第２設定温度となるように上記外部加熱手段の動作を制御するとともに、上記内部加熱手段の使用割合が上記基準値を上回る場合の上記第２設定温度を、上記使用割合が上記基準値以下である場合の上記第２設定温度よりも高い温度に変更する構成であってもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、定着動作状態において、第２温度測定部が、外部加熱部材の温度を測定し、測定した温度の情報を制御部に与え、制御部は、外部加熱部材の温度を所定の第２設定温度まで加熱するよう外部加熱手段を制御する。そして、上記使用割合が上記基準値を上回る場合、第２設定温度を高く変更することにより、画像形成中の外部加熱部材の温度はより高くなる。これにより、外部加熱部材から定着部材に移動する単位時間あたりの熱量が増加するので、定着部材の加熱は外部加熱手段からの加熱で十分になる。よって、定着装置は、画像形成処理を継続しつつ、内部加熱手段による定着部材の加熱を抑制することができる。
【００２５】
上記の定着装置において、上記制御部は、上記第１制御として、上記定着動作状態を停止させる構成であってもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、上記使用割合が上記基準値を上回る場合に、定着動作状態を停止することにより、確実に定着部材の内部の温度上昇を抑制し、定着部材およびその周辺部材の破損および劣化等を防止することができる。
【００２７】
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えている。それゆえ、上記した定着装置と同様の効果を奏する。
【００２８】
なお、上記定着装置の制御部は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記制御部として動作させることにより、上記制御部をコンピュータにて実現させる定着装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の構成によれば、何らかの異常が発生し外部加熱手段による加熱が正常に行われない場合でも、定着部材の内部等の温度を測定する温度測定部を設けることなく、内部加熱手段および外部加熱手段の使用状況から異常を察知し、定着部材の内部の部材の必要以上の温度上昇を抑制することができる。したがって、定着部材およびその周辺部材の破損および劣化等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態の定着装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示した定着装置を備える画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図２に示した画像形成装置が備える可視画像形成ユニットの構成を拡大して示す断面図である。
【図４】図２に示した画像形成装置を機能的構成により示すブロック図である。
【図５】図１に示した定着装置における、定着ローラの温度制御を行うための構成を示すブロック図である。
【図６】図２に示した画像形成装置での画像形成ジョブの実行中における、定着ローラの内部ヒーターランプおよび外部ヒーターランプのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す説明図である。
【図７】定着ローラの内部ヒーターランプの点灯比率と定着ローラの芯金の温度との関係の一例を示すグラフである。
【図８】図１に示した定着装置において、種々の条件の下の、内部ヒーターランプの点灯比率と定着ローラの芯金の温度の測定結果と芯金およびその周辺部材への熱ダメージの有無を示す説明図である。
【図９】図１に示した定着装置における、画像形成ジョブでの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１に示した定着装置における、画像形成ジョブでの動作の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００３２】
＜画像形成装置の構成＞
図２は、本発明に係る実施の形態の画像形成装置１の構成を概略的に示す断面図である。画像形成装置１は、４個の可視画像形成ユニットがタンデム配置されている構成の電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１では、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナー像を順次重ね合わせて記録用紙８に転写して多色トナー像を形成し、該多色トナー像を記録用紙８に定着させて画像を形成する。記録用紙８の代わりに、ＯＨＰフィルム等の記録材を用いることもできる。
【００３３】
画像形成装置１は、トナー像形成部２と、中間転写部３と、２次転写部４と、記録材供給部５と、定着装置６と、スキャナ部７とを含む。
【００３４】
トナー像形成部２は、可視画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂを含む。可視画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、後述する中間転写ベルト２１の回転駆動方向（副走査方向）すなわち矢符２７の方向における上流側からこの順番で一列に配置され、デジタル信号などとして入力される各色の画像情報に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像に対応する色のトナーを供給し、現像して各色のトナー像を形成する。可視画像形成ユニット１０ｙはイエローの画像情報に対応するトナー像を形成し、可視画像形成ユニット１０ｍはマゼンタの画像情報に対応するトナー像を形成し、可視画像形成ユニット１０ｃはシアンの画像情報に対応するトナー像を形成し、可視画像形成ユニット１０ｂはブラックの画像情報に対応するトナー像を形成する。可視画像形成ユニット１０ｙは、感光体ドラム１１ｙと、帯電ローラ１２ｙと、光走査ユニット１３ｙと、現像装置１４ｙと、ドラムクリーナ１５ｙとを含む。
【００３５】
図３は、図２に示す画像形成装置１の可視画像形成ユニット１０ｙの構成を拡大して示す断面図である。以下では可視画像形成ユニット１０ｙについて説明するが、他の可視画像形成ユニット１０ｍ、１０ｃ、１０ｂも同様の構成である。
【００３６】
感光体ドラム１１ｙは、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、その表面に静電潜像およびトナー像が形成される感光層を有するローラ状部材である。
【００３７】
感光体ドラム１１ｙには、例えば、図示しない導電性基体と、導電性基体表面に形成される図示しない感光層とを含むものを使用できる。導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用でき、その中でも円筒状導電性基体が好ましい。感光層としては、有機感光層、無機感光層などが挙げられる。
【００３８】
有機感光層としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層体、１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む樹脂層などが挙げられる。無機感光層としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる１種または２種以上を含む層が挙げられる。導電性基体と感光層との間には、下地層を介在させてもよく、感光層の表面には主に感光層を保護するための表面層（保護層）を設けてもよい。
【００３９】
本実施の形態では、接地電位（ＧＮＤ）に接続されるアルミニウム素管（導電性基体）と、アルミニウム素管の表面に形成される厚さ２０μｍの有機感光層とを含む直径３０ｍｍの感光体ドラムを用いる。また、本実施の形態では、感光体ドラム１１ｙは、時計周りの方向に周速度２２５ｍｍ／ｓで回転駆動する。
【００４０】
帯電ローラ１２ｙは、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持され、感光体ドラム１１ｙの表面を所定の極性および電位に帯電させるローラ状部材である。帯電ローラ１２ｙには図示しない電源が接続され、該電源から電圧を印加されて放電することによって、感光体ドラム１１ｙの表面を帯電させる。本実施の形態では、帯電ローラ１２ｙに−１２００Ｖの電圧が印加され、感光体ドラム１１ｙ表面は−６００Ｖに帯電する。帯電ローラ１２ｙに代えて、ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、スコロトロンといったコロナ帯電器などを使用できる。光走査ユニット１３は、帯電状態にある感光体ドラム１１ｙ表面にイエローの画像情報に対応するレーザ光１３ｙを照射し、感光体ドラム１１ｙ表面にイエローの画像情報に対応する静電潜像を形成する。光走査ユニット１３には、半導体レーザなどを使用できる。本実施の形態では、−６００Ｖに帯電した感光体ドラム１１ｙの表面に、露光電位−７０Ｖの静電潜像を形成する。
【００４１】
現像装置１４ｙは、現像ローラ１７ｙと、現像ブレード１８ｙと、現像槽１９ｙと、攪拌ローラ２０ｙ・３０ｙとを含む。現像ローラ１７ｙは、その表面にイエロー現像剤１６ｙを担持し、現像ローラ１７ｙと感光体ドラム１１ｙとの近接部（現像ニップ部）において、イエロー現像剤１６ｙを感光体ドラム１１ｙの表面の静電潜像に供給する。現像ローラ１７ｙは現像槽１９ｙによって軸線回りに回転可能に支持され、現像槽１９ｙの感光体ドラム１１ｙを臨む面に形成される開口部からその一部が外方に向けて突出して感光体ドラム１１ｙ表面に近接するように設けられ、図示しない固定磁極を内包するローラ状部材である。現像ローラ１７ｙは、感光体ドラム１１ｙと逆方向に回転駆動する。したがって、現像ニップ部においては、現像ローラ１７ｙの表面と感光体ドラム１１ｙの表面とは同じ方向に移動する。
【００４２】
また、現像ローラ１７ｙには図示しない電源が接続され、該電源から直流電圧（現像電圧）が印加される。これによって、現像ローラ１７ｙ表面のイエロー現像剤１６ｙが静電潜像に円滑に供給される。本実施の形態では、現像ローラ１７ｙには−４２０Ｖの現像電圧が印加される。現像ローラ１７ｙ表面のイエロートナー層が現像ニップ部において感光体ドラム１１ｙと接触し、静電潜像にイエロー現像剤１６ｙが供給される。現像ブレード１８ｙは、一端が現像槽１９ｙによって支持され、他端が現像ローラ１７ｙ表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる板状部材であり、現像ローラ１７ｙ表面に担持されるイエロートナー層を均一化（層規制）する。現像槽１９ｙは前記のように感光体ドラム１１ｙを臨む面に開口部が形成され、内部空間を有する容器状部材である。現像槽１９ｙは、その内部空間に現像ローラ１７ｙと攪拌ローラ２０ｙ・３０ｙとを内蔵し、かつイエロー現像剤１６ｙを貯留する。
【００４３】
現像槽１９ｙには、イエロー現像剤１６ｙの消費状況に応じて、図示しないトナーカートリッジからイエロー現像剤１６ｙが補給される。本実施の形態では、現像槽１９ｙ内には予め磁性キャリアが充填される。現像槽１９ｙに補給されるイエロートナーはこの磁性キャリアと混合されてイエロー現像剤（イエロー２成分現像剤）１６ｙの形態で用いられるけれども、それに限定されず、イエロートナーのみを含む１成分現像剤の形態でも使用できる。攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙは、現像槽１９ｙの内部空間において軸線回りに回転駆動可能に支持されるスクリュー状部材である。攪拌ローラ２０ｙは、現像ローラ１７ｙ表面に圧接するように設けられる。攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙは、それぞれの回転駆動によって、図示しないトナーカートリッジから現像槽１９ｙ内に補給されるイエロー現像剤１６ｙを現像ローラ１７ｙの表面周辺に送給する。現像装置１４ｙによれば、現像槽１９ｙ内の磁性キャリアにイエロートナーが付着した形態のイエロー現像剤１６ｙが攪拌ローラ２０ｙ，３０ｙによって現像ローラ１７ｙ表面に供給され、該表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は現像ブレード１８ｙによって層厚を均一化された後、現像剤層から電位差などを利用して感光体ドラム１１ｙ表面の静電潜像にイエロー現像剤１６ｙが選択的に供給され、イエローの画像情報に対応するイエロートナー像が形成される。
【００４４】
ドラムクリーナ１５ｙは、後述のように、感光体ドラム１１ｙ表面のイエロートナー像を中間転写ベルト２１に転写した後に、感光体ドラム１１ｙ表面に残存するイエロー現像剤１６ｙを除去、回収する。可視画像形成ユニット１０ｙによれば、帯電ローラ１２ｙによって帯電状態にある感光体ドラム１１ｙの表面に、光走査ユニット１３からイエローの画像情報に対応する信号光１３ｙを照射して静電潜像を形成し、該静電潜像に現像装置１４ｙからイエロー現像剤１６ｙを供給して該静電潜像を現像し、イエロートナー像を形成する。このイエロートナー像は、後述のように、感光体ドラム１１ｙの表面に圧接して矢符２９の方向に回転駆動する中間転写ベルト２１に転写される。感光体ドラム１１ｙ表面に残留するイエロー現像剤１６ｙはドラムクリーナ１５ｙによって除去され、回収される。この画像（トナー像）形成動作は繰返し実行される。可視画像形成ユニット１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、イエロートナーに代えてマゼンタトナー、シアントナーまたはブラックトナーを使用する以外は、可視画像形成ユニット１０ｙに対応する構造を有するので、同一の参照符号を付し、かつ各参照符号の末尾にマゼンタを示す「ｍ」、シアンを示す「ｃ」およびブラックを示す「ｂ」を付し、説明を省略する。
【００４５】
トナーは、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有する。結着樹脂としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリスチレン、スチレンの置換体の単独重合体、スチレン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタンなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。これらの結着樹脂の中でも、カラートナー用としては、保存性、耐久性などの点から、軟化点１００〜１５０℃、ガラス転移点５０〜８０℃の結着樹脂が好ましく、前記の軟化点およびガラス転移点を有するポリエステルが特に好ましい。ポリエステルは軟化状態で高い透明度を示す。結着樹脂がポリエステルである場合、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が重ね合わされた多色トナー像を記録用紙８に定着させると、ポリエステル自体は透明化するので、減法混色によって充分な発色が得られる。着色剤としては、従来から電子写真方式の画像形成技術に用いられるトナー用顔料および染料を使用できる。顔料としては、例えば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料などの有機系顔料、カーボンブラック、酸化チタン、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルーなどの無機系顔料、アルミニウム粉などの金属粉などが挙げられる。顔料は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。離型剤としては、例えば、ワックスを使用できる。ワックスとしてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックスなどが挙げられる。トナーは、結着樹脂、着色剤および離型剤の他に、帯電制御剤、流動性向上剤、定着促進剤、導電剤などの一般的なトナー用添加剤の１種または２種以上を含有できる。
【００４６】
トナーは、着色剤、離型剤などを結着樹脂と溶融混練して粉砕する粉砕法、着色剤、離型剤、結着樹脂のモノマーなどを均一に分散した後、結着樹脂のモノマーを重合させる懸濁重合法、結着樹脂粒子、着色剤、離型剤などを凝集剤によって凝集させ、得られる凝集物の微粒子を加熱する乳化凝集法などの公知の方法に従って製造できる。トナーの体積平均粒径は、特に制限されないけれども、好ましくは２〜７μｍである。トナーの体積平均粒径が２μｍ未満では、トナーの流動性が低下し、現像動作の際に、トナーの供給、撹拌および帯電が不充分になり、トナー量の不足、逆極トナーの増加などが起こり、高画質画像が得られないおそれがある。一方、体積平均粒径が７μｍを超えると、中心部分まで軟化し難い大粒径のトナー粒子が多くなるので、画像の記録用紙８への定着性が低下するとともに、画像の発色が悪くなり、特にＯＨＰへの定着の場合には、画像が暗くなる。
【００４７】
本実施の形態では、トナーは、顔料以外は次に示す同じ構成を有する。トナーは、ガラス転移点６０℃、軟化点温度１２０℃、体積平均粒径６μｍの負帯電性の絶縁性非磁性トナーである。このトナーを用いて、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製３１０による反射濃度測定値が１．４の画像濃度を得るには、５ｇ／ｍ２のトナー量が必要である。トナーは、ガラス転移点６０℃かつ軟化点１２０℃のポリエステル（結着樹脂）、ガラス転移点５０℃かつ軟化点７０℃の低分子ポリエチレンワックス（離型剤）および各色の顔料を含み、ワックス含有量がトナー全量の７重量％、顔料含有率がトナー全量の１２重量％および残部が結着樹脂のポリエステルである。トナーに含まれる低分子ポリエチレンワックスは、結着樹脂のポリエステルよりもガラス転移点および軟化点が低いワックスである。
【００４８】
中間転写部３（図２参照）は、中間転写ベルト２１と、一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂと、支持ローラ２３，２４，２５と、ベルトクリーナ２６とを含む。中間転写ベルト２１は、支持ローラ２３，２４，２５の間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状のトナー像担持体であり、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂと略同じ周速度で矢符２７の方向に回転する。中間転写ベルト２１には、例えば、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを使用できる。中間転写ベルト２１の材料はポリイミドのみに限定されず、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンなどの合成樹脂、各種ゴムなどからなるフィルムを使用できる。合成樹脂または各種ゴムからなるフィルム中には、中間転写ベルト２１としての電気抵抗値を調整するために、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、グラファイトカーボンなどの導電材が配合される。中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａは、中間転写ベルト２１の回転駆動方向における上流側から、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂにこの順番で圧接する。中間転写ベルト２１の感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに圧接する位置が、各色トナー像の中間転写位置である。中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに対向する位置に、一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂが配置される。
【００４９】
一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂは、それぞれ、中間転写ベルト２１を介して感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに対向し、かつ中間転写ベルト２１におけるトナー像担持面２１ａの反対面に圧接し、かつ図示しない駆動手段によりその軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂには、例えば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含むローラ状部材が用いられる。軸体は、例えば、ステンレス鋼などの金属により形成される。軸体の直径は特に制限されないけれども、好ましくは８〜１０ｍｍである。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。導電性層によって、中間転写ベルト２１に高電圧が均一に印加される。一次転写ローラ２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ，２２ｂには、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂの表面に形成されるトナー像を中間転写ベルト２１上に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の中間転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂに形成されるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに順次重ね合わさって転写され、多色トナー像が形成される。ただし、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの一部のみの画像情報が入力される場合には、可視画像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂのうち、入力される画像情報の色に対応する可視画像形成ユニットのみにおいてトナー像が形成される。
【００５０】
支持ローラ２３，２４，２５は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動可能に設けられ、中間転写ベルト２１を張架して矢符２７の方向に回転駆動させる。支持ローラ２３，２４，２５には、例えば、直径３０ｍｍおよび肉厚１ｍｍのアルミニウム製円筒体（パイプ状ローラ）が用いられる。支持ローラ２４は、中間転写ベルト２１を介して後述する２次転写ローラ２８に圧接して２次転写ニップ部を形成し、かつ電気的に接地される。支持ローラ２４は中間転写ベルト２１を張架する機能と共に、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙８に２次転写させる機能をも有する。
【００５１】
ベルトクリーナ２６は、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａ上のトナー像を記録用紙８に転写した後に、トナー像担持面２１ａ上に残存するトナーを除去する部材であり、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２５に対向するように設けられる。ベルトクリーナ２６は、クリーニングブレードと、トナー貯留容器（何れも図示してない）とを含む。クリーニングブレード２６ａは、図示しない加圧手段により、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに圧接し、トナー像担持面２１ａ上の残存トナーなどを掻き取る板状部材である。クリーニングブレード２６ａには、例えば、弾性を有するゴム材料（例えば、ウレタンゴム）などからなるブレードを使用できる。トナー貯留容器２６ｂは、クリーニングブレード２６ａに掻き取られるトナーなどを一時的に貯留する。
【００５２】
中間転写部３によれば、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上に形成されるトナー像が、中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａの所定位置に重ね合わされて転写され、トナー像が形成される。このトナー像は、後述するように、２次転写ニップ部において記録用紙８に２次転写される。２次転写後に中間転写ベルト２１のトナー像担持面２１ａに残留するトナー、オフセットトナー、紙粉などがベルトクリーナ２６により除去され、トナー像担持面２１ａには再度トナー像が転写される。
【００５３】
２次転写部４は、支持ローラ２４と、２次転写ローラ２８とを含む。２次転写ローラ２８は、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２４に圧接し、かつ軸線方向に回転駆動可能に設けられ、図示しない駆動手段によって回転駆動するローラ状部材である。
【００５４】
２次転写ローラ２８は、例えば、金属製軸体と、該金属製軸体の表面に被覆される導電性層とを含む。金属製軸体は、例えば、ステンレス鋼などの金属により形成される。導電性層は、導電性弾性体などにより形成される。導電性弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、ＥＰＤＭ、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。
【００５５】
２次転写ローラ２８には図示しない電源が接続され、トナーの帯電極性とは逆の極性を有する高電圧が均一に印加される。支持ローラ２４と中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２８との圧接部が２次転写ニップ部である。２次転写部４によれば、中間転写ベルト２１上のトナー像が２次転写ニップ部に搬送され、それに同期して後述の記録材供給部５から送給される記録用紙８が２次転写ニップ部に搬送され、２次転写ニップ部においてトナー像と記録用紙８とが重ね合わされ、トナー像が記録用紙８に２次転写される。このようにして、記録用紙８上に未定着トナー像が担持される。未定着トナー像を担持する記録用紙８は、定着装置６に搬送される。
【００５６】
記録材供給部５は、記録材カセット４２と、ピックアップローラ４３と、レジストローラ４４ａ，４４ｂとを含む。記録材カセット４２は記録用紙８を貯留する。記録用紙８には、例えば、普通紙、コート紙、カラーコピー専用用紙、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）用フィルム、葉書などがある。サイズとしては、Ａ４、Ａ３、Ｂ５、Ｂ４、葉書サイズなどである。ピックアップローラ４３は、記録用紙８を搬送路Ｐに１枚ずつ送給する。レジストローラ４４ａ，４４ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、中間転写ベルト２１上の多色トナー像が２次転写ニップ部に搬送されるのに同期して、２次転写ニップ部に記録用紙８を送給する。記録材供給部５によれば、記録材カセット４２内に貯留される記録用紙８が、ピックアップローラ４３によって１枚ずつ搬送路Ｐに送給され、さらに、レジストローラ４４ａ，４４ｂによって２次転写ニップ部に送給される。
【００５７】
スキャナ部７は、原稿台（図示せず）と、光源（図示せず）と、ＣＣＤセンサ９とを含む。原稿台の上面には、複写すべき原稿が載置される。原稿台には透明ガラスなどの透明性材料からなる板状部材が用いられる。光源は、原稿台に載置される原稿を照明する。ＣＣＤセンサ９は、光源によって照明される原稿からの反射光を光電変換することで、反射光を画像情報（画像信号）に変換する。ＣＣＤセンサ９は変換部と転送部と出力部とを含み、変換部では反射光である光信号を電気信号に変換し、転送部ではクロックパルスに同期して電気信号を順次出力部へ転送し、出力部では電気信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。このようにして得られたアナログ信号を周知の画像処理を行ってデジタル信号に変換する。スキャナ部７により読み取られる原稿の画像情報は、画像形成装置の全動作を制御する制御部５０１に送られ、各種画像処理が施された後、メモリに一旦記憶され、出力指示に応じてメモリ内の画像を読出して光走査ユニット１３に転送して記録用紙８である記録紙上に画像を形成させる。
【００５８】
図４は、図２に示した画像形成装置を機能的構成により示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１は、制御部５０１、記憶部５０２、演算部５０３、入力部５０４、表示部５０５、読取部５０６、画像処理部５０７および画像形成部５０８を備えている。
【００５９】
制御部５０１は、演算部５０３における各種判定結果、演算結果などに応じて、定着装置６を含み、画像形成装置１の各部の動作を制御する。定着装置６の制御においては、電源部６０１（図５参照）も対象となる。また、定着装置６は、図４において画像形成部５０８に含まれる。
【００６０】
制御部５０１および演算部５０３は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路である。
【００６１】
記憶部５０２には、画像形成装置１の上面に配置される操作パネル（入力部５０４）を介する印刷指令、画像形成装置１内部の各所に配置される図示しない各種センサなどからの測定結果、図示しない外部機器から入力される画像情報、画像形成装置１内部の各装置の動作を制御するための各種設定値およびデータテーブル、各種制御を実行するためのプログラムなどが書き込まれる。入力部５０４で入力された情報は、表示部５０５に表示される。
【００６２】
記憶部５０２としてはこの分野で常用されるものを使用できる。例えば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ｂｌｕ−ｒａｙディスクなどである。
【００６３】
演算部５０３は、記憶部５０２に入力される各種データ（印刷指令、測定結果、検知結果、画像情報など）および各種制御を実施するためのプログラムを取り出し、各種検知および／または判定を行う。
【００６４】
読取部５０６は、スキャナに備えられ、原稿から画像を読みとって画像信号を取得し、取得した画像信号を画像処理部５０７に供給する。
【００６５】
画像処理部５０７は、読取部５０６からの画像信号に対して画像形成に適した処理を行い、画像形成部５０８へ供給する。
【００６６】
画像形成部５０８は、画像処理部５０７から提供された画像信号に基づいて、記録用紙上に可視像を形成する。
【００６７】
画像形成装置１と接続される外部機器（図示せず）は、例えば画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器である。例えばコンピュータ、デジタルカメラ、携帯端末、携帯電話などである。
【００６８】
周辺機器は、例えば、ソーター、フィニッシャーであり、これらは、画像形成された記録用紙に対して、製本、パンチ処理、Ｚ折り、合紙挿入等の処理を行う。周辺機器の動作は、それらが備える制御部５０９により制御される。
【００６９】
＜定着装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態の定着装置６の構成の概略を示す断面図である。定着装置６は、図１に示すように、定着ローラ（定着部材）５０、加圧ローラ（加圧部材）６０、外部加熱装置７０およびクリーニング装置８０を備えている。
【００７０】
定着ローラ５０は、図示しない支持手段によって回転自在に支持され、かつ図示しない駆動手段に駆動されて矢符５６の方向に所定の速度で回転する。定着ローラ５０は、記録用紙８に担持されるトナー像を構成するトナーを加熱溶融させて、加圧ローラ６０とともに記録用紙８に定着させる。
【００７１】
本実施の形態では、定着ローラ５０として、芯金５１、弾性体層５２および表面層５３を含むローラ状部材を使用する。芯金５１を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用でき、例えば、アルミニウム、鉄などを使用することができる。芯金５１の形状としては、円筒状または円柱状などが挙げられる。弾性体層５２を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、さらに耐熱性にも優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、またはフルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。表面層５３を構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れ、トナーとの付着力が弱いものであれば特に制限されず、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂材料、またはフッ素ゴムなどが挙げられる。表面層５３は厚さ約３０から５０μｍのＰＦＡ層である。本実施の形態では、定着ローラ５０は、外径３５ｍｍ、肉厚２ｍｍの鉄製の芯金５１上に、弾性体層５２としてシリコーンゴム層を２．５ｍｍ形成し、更に表面層５３として４０μｍのＰＦＡチューブ層を設けた外径４０ｍｍのローラである。
【００７２】
定着ローラ５０は、内部に内部ヒーターランプ（内部加熱手段）５４を備える。内部ヒーターランプ５４は、画像形成装置１の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮のため、待機中における定着ローラ５０の均一加熱のため、およびトナー像定着時に記録用紙８に熱が移行することに起因する定着ローラ５０の表面温度の低下を軽減するためのものである。本実施の形態では内部ヒーターランプ５４にはハロゲンランプが用いられるが、これに限らず、内部から定着ローラ５０を加熱する任意の加熱手段を用いることができる。また、内部ヒーターランプ５４は、定着ローラ５０の円筒形状の中心軸（ここでは回転軸に同じ）に沿って配置されている。
【００７３】
加圧ローラ６０は、定着ローラ５０の鉛直方向最下点よりも定着ローラ５０の回転方向下流側において、図示しない加圧機構により定着ローラ５０に圧接された状態で回転自在に設けられる。定着ローラ５０と加圧ローラ６０との圧接部は定着ニップ部５５となっている。加圧ローラ６０は定着ローラ５０の回転に伴って従動回転する。加圧ローラ６０は、定着ローラ５０によるトナー像の記録用紙８への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録用紙８に対して押圧することによって、トナー像の記録用紙８への定着を促進する。
【００７４】
本実施の形態では、加圧ローラ６０として、芯金６１と、弾性体層６２と、表面層６３とを含むローラ状部材を使用する。芯金６１、弾性体層６２および表面層６３を形成する材料としては、それぞれ、定着ローラ５０の芯金５１、弾性体層５２および表面層５３を形成する金属または材料と同じものを使用できる。また、芯金６１の形状も定着ローラ５０と同様である。本実施の形態では、加圧ローラ６０は、外径３８ｍｍ、肉厚１ｍｍの鉄製の芯金６１上に、弾性体層６２としてシリコーンゴム層を１ｍｍ形成し、更に表面層６３として４０μｍのＰＦＡチューブ層を設けた外径４０ｍｍのローラである。
【００７５】
加圧ローラ６０は、内部にヒーターランプ６４を備える。このヒーターランプ６４は、画像形成装置１の電源ＯＮから画像形成可能になるまでの立ち上げ時間の短縮のため、トナー像定着時に記録用紙８に熱が移行することに起因する加圧ローラ６０の表面温度の急激な低下などを防止するためのものである。本実施の形態では、ヒーターランプ６４にはハロゲンランプが用いられる。
【００７６】
外部加熱装置７０は、加熱ベルト（外部加熱部材）７１、第１圧接ローラ７２、第２圧接ローラ７３、サーミスタ（温度測定部）７６およびサーモスタット７７を備える。
【００７７】
加熱ベルト７１は、第１圧接ローラ７２と第２圧接ローラ７３とに張架された無端ベルト状部材である。加熱ベルト７１は、第１圧接ローラ７２と定着ローラ５０との圧接点から第２圧接ローラ７３と定着ローラ５０との圧接点の間において定着ローラ５０の外周面に接触している。また、加熱ベルト７１は定着ローラ５０の矢符５６の方向の回転に伴って矢符７８の方向に従動回転する。
【００７８】
加熱ベルト７１の材質は、耐熱性および耐久性に優れるものであれば特に限定されない。例えば、ポリイミド製ベルト、またはニッケル電鋳ベルトなどが挙げられる。加熱ベルト７１の表面（外側面）には、ＰＦＡ、またはＰＴＦＥなどのフッ素樹脂層を形成してもよい。本実施の形態では、直径３１ｍｍの円筒形状に形成される厚さ９０μｍのポリイミド基材上に、ＰＴＦＥ層を約２０μｍコートした無端ベルトを使用する。
【００７９】
第１および第２圧接ローラ７２、７３は、回転自在に支持されかつ図示しない加圧手段によって加熱ベルト７１を介して定着ローラ５０の表面に圧接するように設けられる。第１および第２圧接ローラ７２、７３は加熱ベルト７１の矢符７８方向の回転に伴って従動回転する。第１および第２圧接ローラ７２、７３には、アルミニウム、鉄などの熱伝導率の高い金属からなる金属製ローラを使用できる。金属製ローラは必要に応じてその表面にフッ素樹脂層が形成されてもよい。本実施の形態では、第１および第２圧接ローラ７２、７３として、肉厚２ｍｍで外径１６ｍｍのアルミニウム製のローラを使用した。第１および第２圧接ローラ７２、７３は、それぞれの内部に外部ヒーターランプ（外部加熱手段）７４，７５を有する。これによって、第１および第２圧接ローラ７２、７３を介して、加熱ベルト７１ひいては加熱ベルト７１に圧接する定着ローラ５０の表面が加熱される。すなわち、外部ヒーターランプ７４、７５は、定着ローラ５０を外部（外側面）から加熱する加熱手段である。本実施の形態では、外部ヒーターランプ７４、７５としてハロゲンランプを使用する。なお、第１および第２圧接ローラ７２、７３は定着ローラ５０上において互いの軸線が平行になり、かつ間隙を有して設けられる。
【００８０】
ヒーターランプ５４、６４、７４、７５には電源部６０１が接続され、ヒーターランプ５４、６４、７４、７５を発熱させるための電力が供給される。ヒーターランプ５４、６４、７４、７５の代わりには一般的な加熱手段を使用できる。
【００８１】
サーミスタ７６は、加熱ベルト７１を介して第２圧接ローラ７３に対向する位置において加熱ベルト７１に近接するように設けられ、加熱ベルト７１の温度を測定する。サーミスタ７６による測定結果は制御部５０１に入力される。制御部５０１は、サーミスタ７６の測定結果から、加熱ベルト７１の温度が設定値より低いか否かを判定する。待機中等の、定着ローラ５０の停止状態において、加熱ベルト７１の温度が設定値よりも低い場合には、制御部５０１は、外部ヒーターランプ７４，７５に接続される電源部６０１にＯＮ信号を送り、外部ヒーターランプ７４，７５に電力を供給して発熱させ加熱ベルト７１を加熱する。加熱ベルト７１の温度が設定値以上の場合には、制御部５０１は、外部ヒーターランプ７４，７５に接続される電源部６０１に電力供給を停止するＯＦＦ信号を送り、加熱ベルト７１の加熱を停止する。
【００８２】
サーモスタット７７は、加熱ベルト７１を介して第２圧接ローラ７３に対向しかつサーミスタ７６よりも加熱ベルト７１の回転方向下流側の位置において、加熱ベルト７１に近接するように設けられ、加熱ベルト７１の異常昇温を検知する。サーモスタット７７による検知結果は制御部５０１に入力される。制御部５０１はサーモスタット７７の検知結果に応じて外部ヒーターランプ７４，７５に接続される電源部６０１から外部ヒーターランプ７４，７５への給電を停止する。
【００８３】
サーミスタ（温度測定部）９０は、定着ローラ５０の表面（外周面）に近接するように設けられ、定着ローラ５０の表面の温度を測定する。サーミスタ９０による測定結果は制御部５０１に入力される。制御部５０１は、サーミスタ９０の測定結果から、定着ローラ５０の表面の温度が設定値より低いか否かを判定する。待機中等の定着ローラ５０の停止状態において、定着ローラ５０の表面の温度が設定値よりも低い場合には、制御部５０１は、内部ヒーターランプ５４に接続される電源部６０１にＯＮ信号を送り、内部ヒーターランプ５４に電力を供給して発熱させ定着ローラ５０を内部から加熱する。定着ローラ５０の表面の温度が設定値以上の場合には、制御部５０１は、電力供給を停止するＯＦＦ信号を送り、定着ローラ５０の加熱を停止する。
【００８４】
サーモスタット９１は、サーミスタ９０の定着ローラ５０の回転方向の下流側のサーミスタ９０と加熱ベルト７１との間に配置され、定着ローラ５０の表面に近接するように設けられる。サーモスタット９１は、定着ローラ５０の表面の異常昇温を検知する。サーモスタット９１による検知結果は制御部５０１に入力される。制御部５０１はサーモスタット９１の検知結果に応じて内部ヒーターランプ５４に接続される電源部６０１から内部ヒーターランプ５４への給電を停止する。
【００８５】
なお、加圧ローラ６０に対しても上記サーミスタ９２およびサーモスタット９３に相当するものを設け、それらに基づき、制御部５０１が同様の制御を行う構成としてもよい。
【００８６】
クリーニング装置８０は、クリーニングウェブ８１と、クリーニング用圧接ローラ８２とを含む。クリーニング用圧接ローラ８２は、定着ローラ５０に対向する位置に配置されている。クリーニング用圧接ローラ８２は、クリーニングウェブ８１を介して定着ローラ５０に圧接している。クリーニングウェブ８１は、定着ローラ５０の表面と摺動する方向（矢符８３の方向）に移動するよう巻き取られ、定着ローラ５０の表面をクリーニングする。また、クリーニングウェブ８１は、加熱ベルト７１に当接し、加熱ベルト７１の表面をクリーニングする構成であってもよい。
【００８７】
定着ローラ５０と加圧ローラ６０と外部加熱装置７０とを含む定着装置６の動作は、前記制御部５０１によって制御される。制御部５０１は、画像形成指示の入力を受けると、上記ヒーターランプ５４，６４，７４，７５に電力を供給する電源部６０１に制御信号を送る。画像形成指示は、画像形成装置１の操作パネルから、または画像形成装置１に接続される図示しないコンピュータなどの外部機器から入力される。制御信号を受けた電源部６０１は電力を供給してヒーターランプ５４，６４，７４，７５を動作させる。これにより、定着ローラ５０、加圧ローラ６０および加熱ベルト７１の各表面が加熱される。
【００８８】
定着ローラ５０および加圧ローラ６０の近傍に設けられるサーミスタ９０・９２が、それぞれ定着ローラ５０および加圧ローラ６０の表面の温度を測定し、その測定結果が制御部５０１に入力される。制御部５０１は、測定結果に基づき、定着ローラ５０および加圧ローラ６０の表面の温度がそれぞれの設定温度に到達しているか否かを判定する。制御部５０１は、定着ローラ５０および加圧ローラ６０の表面の温度がそれぞれの設定温度に到達していると判定した場合、制御部５０１は定着ローラ５０を回転駆動させる駆動部６０２（図５参照）に制御信号を送り、定着ローラ５０を矢符５６の方向に回転駆動させる。それに伴って加圧ローラ６０および加熱ベルト７１が従動回転する。この状態で、未定着トナー像を担持する記録用紙８が、２次転写部４（図２参照）から定着ニップ部５５に搬送される。この記録用紙８が定着ニップ部５５を通過する際に、トナー像を構成するトナーが加熱加圧され、記録用紙８に定着され、画像が形成される。
【００８９】
＜定着装置の温度制御＞
ここで、印字動作中の温度制御について詳細に説明する。図５は、図１に示した定着装置における、定着ローラの温度制御を行うための構成を示すブロック図である。
【００９０】
図５に示すように、図４に示した制御部５０１には、前記サーミスタ９０、前記サーモスタット９１、前記サーミスタ７６、前記サーモスタット７７、電源部６０１、駆動部６０２、前記演算部５０３、前記記憶部５０２が接続されている。
【００９１】
電源部６０１は、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４、外部加熱装置７０の外部ヒーターランプ７４、７５および加圧ローラ６０のヒーターランプ６４に電力を供給する。駆動部６０２は定着ローラ５０を回転駆動する。また、駆動部６０２は、加圧ローラ６０を回転駆動させてもよい。
【００９２】
制御部５０１は、サーミスタ９０，７６およびサーモスタット９１，７７からの信号、あるいは演算部５０３での演算結果に基づいて、電源部６０１から内部ヒーターランプ５４および外部ヒーターランプ７４、７５への電力供給を制御する。
【００９３】
画像形成装置１（図２参照）が画像形成ジョブ（画像形成処理）を実行しない待機中においては、定着ローラ５０は停止しており、定着ローラ５０の表面温度はその内部の内部ヒーターランプ５４により１８５℃に、また加熱ベルト７１は第１圧接ローラ７２および第２圧接ローラ７３のそれぞれの内部の外部ヒーターランプ７４、７５により１９０℃に温度制御されている。各ヒーターランプのＯＮ／ＯＦＦの制御は制御部５０１（図４参照）が行う。
【００９４】
図６は、図２に示した画像形成装置１において、画像形成ジョブの実行中（定着動作状態、定着ローラ５０の回転中）における、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４および外部ヒーターランプ７４、７５のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す説明図である。
【００９５】
画像形成装置１が画像形成ジョブを受け付けると、定着ローラ５０は回転を始め、同時に加熱ベルト７１の設定温度は２２０℃に変更される。このとき、外部加熱装置７０の外部ヒーターランプ７４、７５がＯＮ状態になり、加熱ベルト７１からの熱により定着ローラ５０をその表面から加熱する。このとき、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４はＯＦＦ状態である。そしてサーミスタ９０が測定する定着ローラ５０の表面温度が設定温度の１９５℃に達すると、加熱ベルト７１の温度が設定温度の２２０℃に到達していなくとも、定着ローラ５０の外部の外部ヒーターランプ７４、７５をＯＦＦ状態とする。また、定着ローラ５０の表面温度が設定温度の１９５℃を下回ると、再び定着ローラ５０の外部の外部ヒーターランプ７４、７５をＯＮ状態にする。
【００９６】
このように、定着ローラ５０の回転中は基本的には加熱ベルト７１からの熱供給により定着ローラ５０の表面温度を制御している。しかしながら、加熱ベルト７１から定着ローラ５０への熱移動には限界があり、加熱ベルト７１の温度が設定温度の２２０℃に到達しても、定着ローラ５０の表面温度が設定温度の１９５℃にまで到達しない場合、定着ローラ５０の内部に設けた内部ヒーターランプ５４をＯＮ状態にし、定着ローラ５０を更に内部からも加熱する。定着ローラ５０の表面温度が設定温度の１９５℃にまで到達していない間に、加熱ベルト７１の温度が設定温度の２２０℃を下回ると、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４はＯＦＦ状態にされ、代わりに再び定着ローラ５０の外部の外部ヒーターランプ７４、７５がＯＮ状態になり定着ローラ５０の表面を外部から加熱する。
【００９７】
すなわち、定着ローラ５０の表面温度が設定温度に達している場合、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４および外部ヒーターランプ７４、７５はＯＦＦ状態である。定着ローラ５０の表面温度が設定温度に達していない場合、加熱ベルト７１の温度が設定温度に達していれば、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４はＯＮ状態、外部ヒーターランプ７４、７５はＯＦＦ状態である。定着ローラ５０の表面温度が設定温度に達していない場合、加熱ベルト７１の温度が設定温度に達していなければ、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４はＯＦＦ状態、外部ヒーターランプ７４、７５はＯＮ状態である。
【００９８】
このように、画像形成ジョブ実行中における定着ローラ５０の表面温度の制御は、定着ローラ５０の表面の近傍に設けられたサーミスタ９０等の温度測定部材の温度情報に基づき、外部ヒーターランプ７４、７５を含む加熱ベルト７１による定着ローラ５０の外部からの熱供給により行われるが、状況によっては定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４によって定着ローラ５０の内部からも行う。
【００９９】
また、内部ヒーターランプ５４と外部ヒーターランプ７４・７５との使用割合の調整は、それぞれに供給する電力を増減して調整することによって行ってもよい。
【０１００】
図７は、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４の点灯比率と定着ローラ５０の芯金５１の温度との関係の一例を示すグラフである。
【０１０１】
ここでいう内部ヒーターランプ５４の点灯比率とは、定着ローラ５０の回転中（定着装置６の定着動作中）において、ハロゲンランプからなる内部ヒーターランプ５４、外部ヒーターランプ７４、７５のいずれかが点灯している時間に対する内部ヒーターランプ５４が点灯している時間の比率であり、次式で示される。
点灯比率＝（内部ヒーターランプの点灯時間）
／（（内部ヒーターランプの点灯時間）＋（外部ヒーターランプの点灯時間））
上で説明したように、外部ヒーターランプ７４および７５は、常に同時にＯＮ／ＯＦＦされるものであり、「外部ヒーターランプの点灯時間」は、重複して勘定せず、いずれか一方の点灯時間に等しい。なお、内部ヒーターランプ５４の点灯比率が上がると、芯金５１の温度は上昇する。
【０１０２】
これら定着動作中の内部ヒーターランプの点灯時間および外部ヒーターランプの点灯時間は、制御部５０１から各ヒーターランプの電源部６０１に送られるＯＮ信号の時間積算値から算出したものである。制御部５０１は、記憶部５０２に各ＯＮ／ＯＦＦ信号の時間積算値を記憶させてもよい。
【０１０３】
通常、画像形成ジョブ実行中において、定着ローラ５０および加熱ベルト７１の設定温度に変更がなければ、内部ヒーターランプの点灯比率は略一定の値になる。しかしながら、加熱ベルト７１の回転不良により定着ローラ５０の外部からの熱供給が不十分となった場合、あるいはクリーニング部材であるクリーニングウェブ８１が何らかの原因で加熱ベルト７１と定着ローラ５０の間に巻き込まれ、加熱ベルト７１から定着ローラ５０への熱供給が著しく低下した場合、内部ヒーターランプの点灯比率が著しく大きくなる。その結果、定着ローラ５０の芯金５１の温度が異常に上昇し、定着ローラ５０の弾性体層の劣化、または芯金５１の軸受け部の樹脂部材の破損等が発生する。
【０１０４】
＜実験結果＞
以下に、種々の条件の下で発生する定着ローラ５０およびその周辺部材への熱ダメージを検証した実験結果を説明する。
【０１０５】
なお、定着ローラ５０の芯金５１の軸方向の両端部には弾性体層５２が設けられていないジャーナル部がある。ジャーナル部には樹脂（ＰＰＳ）製の断熱ブッシュを介して金属製のボールベアリングが嵌められている。また、ジャーナル部の軸方向の更に外側には、駆動力を伝えるための樹脂製のギアが設けられている。種々の条件において、定着装置６の機械的構成は全て同じであり図１に示す構成である。また、定着ローラ５０の表面の設定温度は１９５℃、加熱ベルト７１の設定温度は２２０℃とし、各ヒーターランプの制御は図１に示す制御により行った。
【０１０６】
実験においては、プロセス速度は２２５ｍｍ／ｓｅｃ（通紙速度５０枚／分）で坪量６４ｇ／ｍ２のＡ４用紙を連続５００枚通紙した。図８は、図１に示した定着装置６において、種々の条件の下の、内部ヒーターランプの点灯比率と定着ローラ５０の芯金５１の温度の測定結果と芯金５１およびその周辺部材への熱ダメージの有無を示す説明図である。なお、芯金５１の温度の測定は、ジャーナル部に熱電対を当接して行った。
【０１０７】
ケース１は、定着装置６が正常な状態であり加熱ベルト７１から定着ローラ５０への熱供給が十分にある場合である。ケース２は、定着ローラ５０に対して従動回転するはずの加熱ベルト７１の回転が停止してしまっている場合である。ケース３は、定着ローラ５０と加熱ベルト７１との間にクリーニングウェブ８１が巻き込まれてしまっている場合である。
【０１０８】
ケース１においては、画像形成ジョブを実行した期間の内部ヒーターランプの点灯比率は３０％であり、芯金５１の温度は２０５℃で飽和に達した。また、通紙後も定着ローラ５０およびその周辺部材への熱ダメージは確認されなかった。
【０１０９】
ケース２においては、画像形成ジョブを実行した期間の内部ヒーターランプの点灯比率は５１％であり、芯金５１の温度は２６７℃で飽和に達した。通紙後、樹脂製の断熱ブッシュの劣化が確認された。
【０１１０】
ケース３においては、画像形成ジョブを実行した期間の内部ヒーターランプの点灯比率は６７％であり、３００枚通紙した時点で芯金５１の温度は３００℃に到達し、樹脂製の断熱ブッシュは完全に溶けた状態となった。
【０１１１】
このように、外部加熱方式特有の問題により、定着ローラの内部ヒーターランプの加熱比率（点灯比率）が通常と比較して著しく高くなった場合、定着ローラに設けたサーミスタおよびサーモスタットの温度情報のみに基づき加熱を制御する従来の構成では、定着ローラの内部の異常昇温を検知できないことがある。その結果、何らかの異常が起こった場合に定着ローラ周辺の部材が劣化または破損してしまうことがある。
【０１１２】
＜点灯比率に基づく定着装置の制御＞
そこで、本実施の形態の定着装置６では、画像形成ジョブ実行中の定着ローラ５０の内部ヒーターランプの点灯比率を監視し、制御部５０１（図４参照）が点灯比率に基づいた制御を行う。
【０１１３】
待機中にある画像形成装置１の制御部５０１が画像形成ジョブを受け付けると、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４または外部ヒーターランプ７４、７５をＯＮ状態にし、定着ローラ５０を内部または外部から加熱する。また、制御部５０１は所定のタイミングで、制御部５０１から電源部６０１に送信する各ヒーターランプに対応するＯＮ信号の時間積算値を算出し、算出した時間積算値から内部ヒーターランプの点灯比率を算出する。そして、制御部５０１は、点灯比率と基準値との比較を行い、点灯比率が基準値を上回っている場合、定着装置６は定着動作および各ヒーターランプの加熱を停止する。本実施の形態では、この点灯比率は、画像形成ジョブを受け付けてからの期間について算出したものである。ただし、点灯比率は、画像形成ジョブを受け付けてから所定の期間が経過した後の期間について算出したものでもよい。なお、芯金５１の温度が２５０℃以下の場合、定着ローラ５０および周辺の樹脂製部材に熱ダメージが観察されなかったので、図８に示す実験結果に基づき、点灯比率が４５％以下の場合、芯金５１の温度を２５０℃以下に抑制できると判断し、基準値を４５％に設定した。
【０１１４】
上記の制御を行う本実施の形態の画像形成装置１を用いて、上記実験のケース３と同じ条件（定着ローラ５０と加熱ベルト７１との間にクリーニングウェブ８１が巻き込まれた状態）で画像形成を行う実験を行った。
【０１１５】
画像形成ジョブの実行開始に伴い、加熱ベルト７１の温度を待機状態の設定温度１９０℃から定着動作中の設定温度２２０℃に昇温させるために外部ヒーターランプ７４、７５が点灯し、その間、内部ヒーターランプ５４は点灯しない。そのため、加熱ベルト７１から定着ローラ５０への熱移動が良好でない状態においても、画像形成ジョブ実行中の初期の段階では主に外部ヒーターランプ７４、７５がＯＮ状態となるため、内部ヒーターランプの点灯比率が著しく高くなることはない。しかしながら、通紙枚数が２０枚に達した時点で内部ヒーターランプの点灯比率が４５％を超えたため、定着装置６は定着動作を停止した。２０枚を通紙したこの状態において、定着ローラ５０およびその周辺部材への熱ダメージは全く見られなかった。
【０１１６】
定着装置６は、内部ヒーターランプの点灯比率を所定のタイミングで算出して基準値と比較し、点灯比率が基準値を上回った場合、定着動作を停止し、内部ヒーターランプ５４による加熱を抑制することで定着ローラ５０およびその周辺部材の劣化または損傷等を防止することができる。
【０１１７】
本実施の形態では、点灯比率が基準値を上回った場合に定着装置が定着動作を停止する構成としたが、これに限らず、点灯比率が基準値を上回った場合に定着装置（または定着装置を制御する制御部）が定着ローラの内部加熱手段による加熱を抑制して定着動作を継続する構成であってもよい。
【０１１８】
また、点灯比率が基準値を上回った場合、画像形成装置が定着装置に送る通紙速度を低下させてもよい。通紙する記録用紙の間隔を開ける、またはプロセス速度を低下させることにより、通紙速度を低下させることができる。通紙速度を低下することで、定着動作中の定着ローラから記録用紙への時間あたりの熱移動量が低減され、加熱ベルトから伝わる熱で足りるようになり、定着ローラの内部ヒーターランプによる加熱を抑制することができ、点灯比率も低下させることができる。
【０１１９】
このように、画像形成ジョブ実行中に通紙速度を低下させた場合、これまで計測してきたＯＮ状態の積算値または点灯比率を一旦リセットし、その後再び点灯比率を計測し、別の基準値との比較判定を行ってもよい。
【０１２０】
また、点灯比率が基準値を上回った場合、定着装置の定着能力に著しい影響を与えない範囲の中で定着動作中の定着ローラの表面の設定温度を低下させてもよい。通常、定着動作中の定着ローラの表面の設定温度は、定着性が十分に保たれるようマージンを考慮して高めに設定されている。本実施の形態の場合、通常１９５℃に設定されている定着動作中の定着ローラの表面の設定温度を、点灯比率が基準値を上回った場合、１９０℃に変更してもよい。定着ローラの表面の定着動作中の設定温度を低下させた場合、定着ローラの表面の維持しなければならない温度が低下するため、内部ヒーターランプによる加熱を抑制することができ、点灯比率も低下させることができる。
【０１２１】
このように、画像形成ジョブ実行中に、定着ローラの表面の定着動作中の設定温度を低下させた場合、これまで計測してきたＯＮ状態の積算値または点灯比率を一旦リセットし、その後再び点灯比率を計測し、別の基準値との比較判定を行ってもよい。
【０１２２】
また、点灯比率が基準値を上回った場合、定着ローラの表面の設定温度は変更せず、加熱ベルトの定着動作中の設定温度を上昇させてもよい。本実施の形態の場合、通常２２０℃に設定されている加熱ベルトの定着動作中の設定温度を、点灯比率が基準値を上回った場合、２２５℃に変更してもよい。加熱ベルトの定着動作中の設定温度を上昇させた場合、加熱ベルトから定着ローラへの熱移動量が増加するため、内部ヒーターランプの加熱を抑制することができ、点灯比率も低下させることができる。
【０１２３】
このように、画像形成ジョブ実行中に、加熱ベルトの定着動作中の設定温度を上昇させた場合、これまで計測してきたＯＮ状態の積算値または点灯比率を一旦リセットし、その後再び点灯比率を計測し、別の基準値との比較判定を行ってもよい。
【０１２４】
上記のように、点灯比率が基準値を上回り、通紙速度を低下させる、定着ローラの表面の定着動作中の設定温度を低下させる、または加熱ベルトの定着動作中の設定温度を上昇させる等の制御を行った後で、再度点灯比率を算出し、同じまたは別の基準値との比較を行った結果、点灯比率が該基準値を上回っていた場合、更に通紙速度を低下させてもよいし、定着動作を停止する等、他の制御を行い内部ヒーターランプの加熱を更に抑制してもよい。
【０１２５】
定着装置が正常に動作している場合、点灯比率は基準値を超えないので、点灯比率が基準値を超えた場合は、定着装置に異常が発生している可能性が高い。画像形成ジョブの実行中に点灯比率が基準値を上回ったことを制御部が検知した場合、制御部は点灯比率が異常な値に達した旨を示す警告を表示部に表示してもよい。これにより、画像形成装置は、新たなサーミスタまたはサーモスタット等を追加すること無しに、定着装置に異常が発生していることを検知し、利用者に異常を知らせることができる。
【０１２６】
また、画像形成装置は、点灯比率を算出し基準値と比較する処理を、所定の枚数を定着処理する毎に行ってもよいし、所定の時間毎に行ってもよい。上記処理のタイミングは任意に設定することができる。
【０１２７】
なお、画像形成ジョブの終了直後においては、加熱ベルトの温度はオーバーシュートにより定着動作中の設定温度２２０℃を超えることがある。このような状況下で、画像形成ジョブの終了直後に新たに画像形成ジョブを実行する場合、加熱ベルトの温度が既に定着動作中の設定温度２２０℃に到達しているため、外部ヒーターランプはＯＦＦ状態になり、内部ヒーターランプがＯＮ状態になる。そのため、画像形成ジョブの開始直後の内部ヒーターランプの点灯比率は大きな値となり、その後、点灯比率は時間の経過（定着処理枚数の増加）と共に一定の値に近づく。このように、画像形成ジョブの開始直後における点灯比率はその前の状態に大きく依存し、ばらつきが大きいため、最初の点灯比率の算出および判定は画像形成処理を受け付けて各ヒーターランプによる加熱を開始してから所定の期間の経過後、または所定の枚数の処理後に行う構成としてもよい。
【０１２８】
また、点灯比率の算出および判定は、直近の所定の期間について行ってもよい。例えば、連続１００枚の画像形成ジョブを実行した段階では、制御部は、１００枚のうちの直近の１０枚の定着動作中の点灯比率を算出し、それを基準値と比較してもよい。
【０１２９】
また、点灯比率として、内部ヒーターランプおよび外部ヒーターランプがＯＦＦ状態である時間も含めた期間に対する、内部ヒーターランプがＯＮ状態である期間の比を用いてもよい。
【０１３０】
制御部は、外部加熱手段の使用の程度に対する、内部加熱手段の使用の程度（使用割合）を、予め決めておいた基準と比較することにより、内部加熱手段による定着ローラの加熱を抑制すべきか否かを判断することができる。ここで、各加熱手段の制御が、ＯＮ／ＯＦＦ制御ではなく、通電する電力量を調節する制御である場合、制御部は、所定の期間の外部加熱手段の積算電力量に対する内部加熱手段の積算電力量を、予め決めておいた基準と比較することにより、内部加熱手段による定着ローラの加熱を抑制すべきか否かを判断してもよい。すなわち、制御部は、内部加熱手段および外部加熱手段の使用期間または使用量等の使用状況を監視し、当該使用状況に基づき内部加熱手段による定着ローラの加熱を抑制すべきか否かを判断してもよい。
【０１３１】
なお、好適な基準値は、上記のような実験を行うことにより予め決定しておくことができる。
【０１３２】
＜制御フロー＞
本実施の形態の画像形成装置１は、１０枚以上の画像形成ジョブについて上記の処理を適用する構成であり、記録用紙１０枚の定着処理後に点灯比率を算出し、基準値と比較した結果に基づき、制御の変更を行う。
【０１３３】
図９は、図１に示した定着装置６における、画像形成ジョブでの動作を示すフローチャートである。
【０１３４】
画像形成部５０８は、入力部５０４から制御部５０１へ印刷ジョブの指示が入力されると、まず１枚の記録用紙に対して印刷処理を行う（Ｓ１）。
【０１３５】
次に、当該印刷ジョブで行った印刷枚数が１０枚以上ではない場合（Ｓ２でＮｏ）、制御部５０１は当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了したか否かを判断する（Ｓ３）。当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了していない場合（Ｓ３でＮｏ）、Ｓ１に戻って残りの印刷処理を行う。当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了した場合（Ｓ３でＹｅｓ）、画像形成部５０８は印刷ジョブの実行を終了する。
【０１３６】
当該印刷ジョブで行った印刷枚数が１０枚以上である場合（Ｓ２でＹｅｓ）、制御部５０１は、当該印刷ジョブを開始してからの定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４がＯＮ状態である積算時間Ａおよび定着ローラ５０の外部の外部ヒーターランプ７４・７５がＯＮ状態である積算時間Ｂを求める（Ｓ４）。そして、制御部５０１は、点灯比率Ｃ＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）を求める（Ｓ５）。
【０１３７】
制御部５０１は、記憶部５０２が記憶している基準値Ｄと求めた点灯比率Ｃとを比較し、点灯比率Ｃが基準値Ｄより大きい場合（Ｓ６でＹｅｓ）、制御部５０１は画像形成部５０８に印刷ジョブを中止する指示を出し（Ｓ７）、画像形成部５０８は印刷処理を中止し、印刷ジョブの実行を終了する。
【０１３８】
点灯比率Ｃが基準値Ｄ以下の場合（Ｓ６でＮｏ）、Ｓ３の処理に移り、制御部５０１は当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了したか否かを判断する。
【０１３９】
また、図１０は、図１に示した定着装置６における、画像形成ジョブでの動作の他の例を示すフローチャートである。
【０１４０】
画像形成部５０８は、入力部５０４から制御部５０１へ印刷ジョブの指示が入力されると、まず１枚の記録用紙に対して印刷処理を行う（Ｓ１１）。
【０１４１】
次に、当該印刷ジョブで行った印刷枚数が１０枚以上ではない場合（Ｓ１２でＮｏ）、制御部５０１は当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了したか否かを判断する（Ｓ１３）。当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了していない場合（Ｓ１３でＮｏ）、Ｓ１１に戻って残りの印刷処理を行う。当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了した場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、画像形成部５０８は印刷ジョブの実行を終了する。
【０１４２】
当該印刷ジョブで行った印刷枚数が１０枚以上である場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御部５０１は、定着ローラ５０の内部ヒーターランプ５４がＯＮ状態である積算時間Ａおよび定着ローラ５０の外部の外部ヒーターランプ７４・７５がＯＮ状態である積算時間Ｂを求める（Ｓ１４）。そして、制御部５０１は、点灯比率Ｃ＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）を求める（Ｓ１５）。
【０１４３】
制御部５０１は、記憶部５０２が記憶している基準値Ｄと求めた点灯比率Ｃとを比較し、点灯比率Ｃが基準値Ｄより大きい場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、制御部５０１は、画像形成部５０８に通紙速度を低下させる指示を出力する（Ｓ１７）。また、制御部５０１は、積算時間Ａおよび積算時間Ｂを０に初期化する（Ｓ１８）。これにより、再度Ｓ１４で積算時間Ａおよび積算時間Ｂを求める場合、それぞれＳ１８での初期化処理後からの積算時間を求めることになる。
【０１４４】
その後Ｓ１３の処理に移り、制御部５０１は当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了したか否かを判断する。
【０１４５】
点灯比率Ｃが基準値Ｄ以下の場合（Ｓ１６でＮｏ）、同様にＳ１３の処理に移り、制御部５０１は当該印刷ジョブに指定される印刷処理が全て完了したか否かを判断する。
【０１４６】
また、上記Ｓ１７の処理において、通紙速度を低下させる代わりに、制御部５０１は、定着ローラの表面の定着動作中の設定温度を低下させる、または加熱ベルトの定着動作中の設定温度を上昇させる等の処理を行ってもよい。
【０１４７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４８】
また、本実施形態において、制御部５０１は制御用集積回路基板から構成されるものであってもよく、ＣＰＵ等のプロセッサを用いてソフトウェアによって実現するものであってもよい。制御部５０１をソフトウェアによって実現する場合、例えば、制御部５０１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などから構成される。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御部５０１の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記制御部５０１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。
【０１４９】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１５０】
また、制御部５０１を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークは、特に限定されるものではなく、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体は、特に限定されるものではなく、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号（データ信号列）の形態でも実現され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置、およびそれを備えた画像形成装置に適用できる。
【符号の説明】
【０１５２】
１    画像形成装置
６    定着装置
８    記録用紙（記録材）
５０    定着ローラ（定着部材）
５１、６１    芯金
５２、６２    弾性体層
５３、６３    表面層
５４    内部ヒーターランプ（内部加熱手段）
６０    加圧ローラ（加圧部材）
６４    ヒーターランプ
７０    外部加熱部
７１    加熱ベルト（外部加熱部材）
７２    第１圧接ローラ
７３    第２圧接ローラ
７４、７５    外部ヒーターランプ（外部加熱手段）
７６、９０、９２    サーミスタ（温度測定部）
７７、９１、９３    サーモスタット
８０    クリーニング手段
８１    クリーニングウェブ
８２    クリーニング用圧接ローラ
５０１    制御部
５０２    記憶部
５０３    演算部
５０４    入力部
５０５    表示部
５０８    画像形成部
６０１    電源部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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